Dynamics of groundwater mounds: analytical solutions and integral characteristics

Transient water table systems under the influence of decaying groundwater mounds are studied in terms of the Dupuit-Forcheimer approximation, its linearization and linear potential theory. Parabolic mounds spreading and shrinking due to gravity and évapotranspiration are derived from the general class defined by PolubarinovaKochina (1945). The penetration curves are calculated as characteristics of the water table response at prescribed observation wells. The Polubarinova-Kochina solutions for rectangular mounds are used to derive isochrones, a "resting lens" into which a mound transforms, and a distortion picture of reference volumes. These characteristics are obtained from numerical solution of a system of ordinary differential equation. The plume illustrating the advective spread of a contaminant from a reference area is computed as a composition of all path lines passing through this area. Dynamique d'un dôme piézométrique: solutions analytiques et caractéristiques intégrales Résumé L'évolution en régime transitoire d'une surface piézométrique sous l'influence d'un dôme piézométrique a été étudiée en utilisant l'approximation de Dupuit-Forchheimer et sa linéarisation ainsi que la théorie du potentiel linéaire. Les dômes piézométriques qui s'étalent et se réduisent sous l'action de la gravité et de l'évaporation relèvent de la classe générale définie par Polubarinova-Kochina (1945). L'évolution de l'influence calculée pour différents puits d'observation caractérise la réponse de la nappe. La solution de Polubarinova-Kochina pour des perturbations rectangulaires a été utilisée pour déterminer des isochrones, la lentille résiduelle en laquelle se transforme le dôme initial, et la transformation de volumes de référence. Ces caractéristiques sont obtenues au moyen de l'intégration numérique d'un système d'équations différentielles ordinaires. Le panache résultant de l'advection d'un polluant à partir d'un domaine de référence a été déterminé en regroupant toutes les lignes de courant passant à travers ce domaine.